آنتی اسکالانت (antiscalant) به‌طورکلی به ترکیبات آلی ضد رسوبی گفته می‌شود که حاوی سولفونات، فسفونات، گروه‌های فعال اسید کربوکسیلیک یا عوامل شماته کننده مانند کربن یا زئولیت ها هستند. آنتی اسکالانت ها که عموماً ضد رسوب نامیده می‌شوند بیشتر در سیستمهای تصفیه آب و فاضلاب کاربرد دارند و از رسوب یونها و ترکیبات موجود در آب بر روی فیلترها و غشاها جلوگیری می‌کنند. وبسایت نشریه جهان شیمی فیزیک شما را با کاربردهای و عملکرد آنتی اسکالانت آشنا می‌کند.
تشکیل رسوب بر روی غشاءها و فیلترها یک مسئله مهم است که سیستمهای مختلف با آن درگیر هستند. ترکیبات آنتی اسکالانت پلی الکترولیت‌های فعالی هستند که در فرآیند نمک زدایی اسمز معکوس (RO) مورد استفاده قرار می‌گیرند تا از رسوب مینرال ها و تشکیل کریستال‌ها بر روی غشاها جلوگیری کنند. این مواد بطور موقت نمکهای محلول در آب یا مایعات دیگر را جدا از هم نگه می‌دارند تا به غشاء نچسبیده و رسوب تشکیل ندهند.
محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت
انواع مختلفی از این ترکیبات در حال حاضر وجود دارد که بسته به ویژگی شیمیایی آب یا فاضلاب می‌توان هر یک از آنها را مورد استفاده قرار داد. دلیل استفاده از آنتی اسکالانت این است که ایجاد رسوب روی غشاها در سیستمهای مختلف از جمله آب و فاضلاب باعث پایین آمدن کیفیت تصفیه، کاهش نفوذ آب، گرفتگی فیلترها و افزایش هزینه و انرژی می‌شود.
این مواد با سه مکانیسم اصلی از ایجاد رسوب بر روی غشاءها جلوگیری می‌کنند. یکی از این مکانیسم‌ها توانایی مهار آستانه است، یعنی این مواد اجازه نمی‌دهند محلول‌ها به حالت اشباع برسند و نمکهای موجود را همواره محلول نگه می‌دارند. یکی دیگر از مکانیسم‌هایی که ترکیبات آنتی اسکالانت برای جلوگیری از رسوب استفاده می‌کنند، تغییر شکل کریستال‌ها است تا از ایجاد رسوبات چسبنده و سخت جلوگیری کنند. از آنجاییکه ایجاد رسوب در سیستمهای غشاء معکوس اجتناب ناپذیر است می‌توان به کمک این مواد رسوب نرمی ایجاد کرد تا بتوان آنها را به راحتی برطرف کرد.
مواد آنتی اسکالانت با جذب کریستال
مکانیسم ضد رسوب دیگر ترکیبات آنتی اسکالانت تفرق ذرات است. به این منظور مواد آنتی اسکالانت با جذب کریستال‌ها یا ذرات کلوئیدی، بار آنیونی بالایی ایجاد می‌کنند که باعث تفرق ذرات موجود در محلول می‌شود. همچنین برخی از ترکیبات آنتی اسکالانت با اسیدی کردن آب عمل می‌کنند و حلالیت ذرات معلق موجود در آب را افزایش می‌دهند تا از ایجاد رسوب جلوگیری کنند.
با اینکه استفاده از این ماده روشی مؤثر، ارزان و مقرون به صرفه در سیستمهای تصفیه است ولی باید به برخی از نکات در رابطه با آنها توجه کرد. اول اینکه علیرغم نقش مهمی که ترکیبات آنتی اسکالانت در جلوگیری از ایجاد رسوب روی غشاها دارند ولی با تغییر خصوصیات سطحی غشا یک منبع تغذیه برای رشد میکروارگانیسم‌های مستعد تولید بیوفیلم روی غشاها ایجاد می‌کنند.
آنتی اسکالانت مهم‌ترین ماده شیمیایی است که معمولاً در سیستمهای اسمز معکوس تزریق می‌گردد. با گذشت زمان به دلیل وجود نمکهای محلول در آب ورودی به سیستم اسمز معکوس، محلهای عبور آب از غشا دچار گرفتگی شده و به اصطلاح scaling به وجود آنتی اسکالانت قیمت می‌آید. جهت جلوگیری از این رسوبات بر روی ممبران آب ورودی به سیستم اسمز معکوس میزان دوز مناسبی آنتی اسکالانت تزریق می‌شود. عدم استفاده از این ماده آسیب جدی به ممبران های دستگاه اسمز معکوس زده و موجب کاهش دبی خروجی و همچنین بالا رفتن TDS آب می‌گردد.
آنتی اسکالانت چگونه کار می‌کنند؟
آنتی اسکالانت یک افزودنی آب پیش تصفیه برای سیستم اسمز معکوس است که در جلوگیری از پوسته پوسته شدن غشاها بسیار مثر است. قبل از ورود آب تغذیه به غشا os اسمز معکوس، یک ماده ضد عفونی کننده به آب تزریق می‌شود و از طریق سیستم ارسال می‌شود. این مواد شیمیایی باعث ایجاد تأخیر زمانی بین بی کربنات و منیزیم کلسیم می‌شوند. این تأخیر باعث می‌شود آب قبل از هرگونه واکنش شیمیایی که می‌تواند در آن مقیاس ایجاد شود، از غشا عبور کند. این نتایج در حال تمیز شدن نیست که آب توسط RO تصفیه می‌شود.
آنتی اسکالانت یا مواد ضد رسوب ممبران
جهت جلوگیری از رسوب گذاری آب بر روی سطح غشاء ممبران، به آب ورودی به سیستم دستگاه آب شیرین کن تزریق می‌شود. از جمله موادی که روی غشا رسوب می‌کنند، می‌توان به کربنات کلسیم (CaCO₃)، سولفات کلسیم (CaSO₄)، سولفات باریم (BaSO₄) و سولفات استرونیوم (SrSO₄) اشاره کرد. جهت جلوگیری این رسوبات بر روی ممبرین، به آب ورودی به دستگاه تصفیه آب RO میزان دوز مناسبی آنتی اسکالانت تزریق می‌شود.
آنتی اسکالانت ها علاوه بر کاهش رسوبات و برخورداری از ممانعت کنندگی بالا در رسوب گذاری، می‌بایست با فیلتر ممبران دستگاه آب شیرین نیز سازگاری داشته آنتی اسکالانت فلوکن 260 باشند. استفاده از آنتی اسکالانت های نامرغوب سبب وارد شدن صدمات غیر قابل جبرانی به ممبران دستگاه تصفیه آب صنعتی می‌شود. عدم استفاده از ماده ضد رسوب ممبران، آسیب جدی به ممبران های دستگاه RO می زند و موجب کاهش دبی خروجی و همچنین بالا رفتن TDS آب و افزایش فشار بر پمپ طبقاتی دستگاه می‌گردد.
استفاده از آنتی اسکالانت نامرغوب و آنتی اسکالانتی که با فیلتر ممبران سازگاری ندارد، باعث گرفتگی فیلتر ممبران می‌شود. به بیان دیگر عدم استفاده از آنتی اسکالانت، صدمات کمتری به نسبت زمانی که از آنتی اسکالانت نامرغوب استفاده می‌شود، به فیلتر ممبران وارد می‌کند. آیا استفاده از آنتی اسکالانت ارزان قیمت توصیه می‌گردد؟ قیمت هر لیتر آنتی اسکالانت مرغوب کمتر از صد هزار تومان هست در حالی که قیمت فیلتر ممبران با توجه به ابعاد، چند میلیون تومان می‌باشد.
پس طبیعی است که با استفاده از مواد ضد رسوب ممبران (آنتی اسکالانت) با کیفیت، باعث افزایش طول عمر و کارایی فیلتر ممبران و در نتیجه باعث افزایش طول عمر و راندمان دستگاه تصفیه آب صنعتی شویم. میزان دوز تزریق آنتی اسکالانت با توجه به پارامترهایی همچون TDS آب ورودی، ظرفیت دستگاه آب شیرین کن و ph و دمای آب، محاسبه می‌شود. باید توجه داشت که اگر بخواهیم برای سه روز کار کرد دستگاه، آنتی اسکالانت استفاده کنیم.
برای کسانی که هر گونه نگرانی در مورد دقیقاً کجا و همچنین راهنمایی در مورد چگونگی استفاده از آنتی اسکالانت قلیایی، شما احتمالاً می‌توانید با ما در صفحه وب تماس بگیرید.